Новые конструкционные материалы. Спецматериаловедение: Лабораторный практикум, страница 8

Рисунок 10. Общий вид металлографического вертикального микроскопа:

1 – нижний корпус; 2 – основание; 3 – штатив микроскопа; 4 – иллюминаторный тубус; 5 – визуальный тубус; 6 – окуляр; 7 – предметный столик; 8 – механизм глубокой наводки на фокус; 9 – механизм тонкой наводки на фокус;                                    10 – осветительное устройство; 11 – кронштейн; 12 – винты перемещения предметного столика.

Оптическая схема хода лучей в микроскопе показана на рисунке 11.

Рисунок 11. Схема отражения лучей от полированной и протравленной поверхности микрошлифа

Изучение микроструктуры необходимо начинать с исследования нетравленого микрошлифа, т.е. после полирования, промывки и высушивания. Микрошлиф в поле зрения микроскопа имеет вид светлого круга, на котором видны темные участки небольших размеров неметаллических включений. Неметаллические включения могут попасть в материал из исходных шихтовых материалов, во время плавки в результате процессов окисления примесей (например, кремния, марганца), содержащихся в выплавляемом металле, в процессе раскисления стали, при десульфурации и т.д. При изучении микроструктуры нетравленого микрошлифа можно выявить микропоры, которые представляют углубления в шлифе и обнаруживаются также в виде темных участков. Для того чтобы отличить поры от неметаллических включений, микрометрическим винтом шлиф слегка выводят из фокуса и снова наводят на фокус, при этом края микропор вследствие, различной глубины и формы в отличие от неметаллических включений будут то сходиться, то расходиться.

Изучение микроструктуры травленого микрошлифа позволит определить форму и величину зерен, фазовый состав сплавов вследствие различной травимости пограничных участков зерен и отдельных фаз химически активными средами (растворами кислот, солей и щелочей). В результате неодинаковой интенсивности растворения создается микрорельеф поверхности микрошлифа, при освещении которого световым потоком, направленным через объектив на микрошлиф, возникает значительное рассеяние лучей от углублений на месте границ зерен и фаз повышенной травимости (рис. 10). Отраженные световые лучи не попадают в поле зрения, поэтому эти углубления проявляются при изучении микрошлифа под микроскопом в виде темных линий и участков.

Для определения величины зерна существует метод случайных секущих и метод визуальной оценки. В производственных условиях применяют метод визуальной оценки величины зерна в стали. Стандартные номера зерен 1 – 10 определяются сравнением видимых зерен под микроскопом при 100-кратном увеличении со шкалой стандартных размеров зерна, рисунок 12.

Рисунок 12. Шкала размера зерен конструкционной стали

(цифры 1 – 10 соответствуют балам зерна 3 – 12)